X
تبلیغات
اب وخاک

اب وخاک

SOIL & WATER ENGINEERING

آبیاری در گذر زمان

گرچه شروع آبیاری در دنیا تاریخ مشخصی ندارد ولی در چهار هزار سال قبل پادشاه آشور با ایجاد دریاچه مصنوعی مینهای لم یزرع اطراف دجله و فرات را به باغهای سبز و خرم تبدیل کرد. آبیاری به کمک رودخانه هم بیش از 5000 سال پیش از میلاد در چین رواج داشته است. كلمه "هندسه" در زبان عربی تقریبا بدون شک از کلمه پهلوی هندازه گرفته شده است که معنی آبیاری و اندازگیری مجاری آب یا محاسبه است. از کارهای نیک نزد اهورامزدا در اوستا آبیاری بوده است. گفته شده که زمینهای بایر و بیابانها جایگاه اهریمنان و دیوان است. شاهنشاهان هخامنشی همه کسانی را که با آبیاری زمینهای بایر را آباد می کردند تا پنج نسل از مالیات معاف می کردند.

تورات به سه مورد وسایل آبرسانی اشاره شده است :

1- در آیه 26 می گوید رمه داران اسمعیل فرزند ابراهیم با کمک اهالی در "جرو" بدنبال چاههای حفر شده ابراهیم در 1700 قبل از میلاد می گشتند.

 2- در قرن هشت قبل از میلاد هزطکا پادشاه یهود یک استخر و یک مجاری آب ساخت تا آب را بداخل شهر اورشلیم بیاورد.

 3- زنان سامره با یک دیگ مخصوص از یک چاه عمومی که توسط یعقوب به اهالی هدیه شده بود، استفاده می کردند.


· سناچریب بنیانگذار پادشاهی آشور در 700 سال قبل از میلاد برای آبیاری باغ های معلق نینوا طبق محاسبه دانشمندان به روزی حدود ۳۰۰ هزار كیلو آب نیاز داشت. از آنجا كه سطح باغ ها از رودخانه خیلی بالاتر بوده سیستمی عجیب را ابداع كرده بود.استوانه هایی كه درونشان میله ای چوبین قرار داشت و دور میله توسط پوست درخت نخل مارپیچ هایی درست كرده بودند كه با چرخش مارپیچ آب از پائین به بالا منتقل می شد. مطابق محاسبه باستان شناسان برای این كار به حداقل ۱۸ زنجیره از این وسایل از رودخانه به بالای باغهایش احتیاج داشته است.

 

· در دوران ایلام و ماد اخبار بیشتری در مورد فن آبیاری مصنوعی بدست امده زیرا در حفاری های شوش نوعی چاه است که با چهارپایان آب را به سطح زمین می رساندند.. در عصر هخامنشیان سه روش آبیاری متداول بود : رودخانه، کاریز، چاه و اهمیت آب تا بدانجا بود که قسمت اعظم دعای شاهنشاهان هخامنشی نجات ایران در ظل توجهات اهورامزدا و آناهیتا در جهت رفع خشکسالی است. در آن دوران به امر سد سازی و کانال کشی توجه بسیار شد. آنان از توجه به سد و بند علاوه بر استفاده زراعی هدف نظامی نیز داشتند. در کاوش های اخیر در زیر صفه تخت جمشید تاسیسات زه کش و هدایت آب را یافته اند و به نظر می رسد که پیش از اجرای معماری صفه تاسیسات آب طراحی و اجرا شده است.

 

· یکی از رودخانه هایی که از قدیم به رود اروند می پیوسته، دیاله بوده است. بنا به دستور کوروش سدی برای آبیاری از خاک و چوب بستند که شبکه کانالها را تغذیه می کرد. همچنین در زمان هخامنشیان نخستین کوشش در مورد سدسازی بروی اروند و فرات بعمل آمد. بر روی رودخانه کر در فارس نیز بندهایی برای آبیاری زمین های پیرامون تخت جمشید ایجاد گردید. از جمله این سدها بند ناصری است که در 48 کیلومتر شمال غربی تخت جمشید واقع شده است.

 

· در دوران اشکانیان هرچند که به امر تجارت بیشتر از زراعت توجه می شد اما توسعه شبکه های آبیاری و کاریز که سبب گسترش فن کشاورزی می گردید نشانگر توجه به این امر نسبت به گذشته بود زیرا که رشد بازرگانی و تردد کاروانها در مسیرهای مختلف، با حفر کاریز توسط درآمد شخصی افراد را سبب گردید که ادامه روش دوران سلوکی بود.

 

· ساسانیان به روشهای نوین آبیاری توجه بسیار مبذول داشتند زیرا کشاورزی عمده درآمد آنان را تشکیل می داد. سرمایه گذاری عظیم دولت ساسانی در احداث شبکه های آبیاری خوزستان و حوزه رودخانه، ابتکار طریقه نهربندی شبکه نهروان بود که بسیاری از اراضی بین النهرین را سیراب می کرد. تاسیسات منظمی جهت ممانعت از روان شدن سیلابها و ایجاد خرابی، دستگاه حاکمه را به حفر کانالهای وسیعی واداشت؛ چنانکه به موازات رود دجله کانال بزرگی، رود را تا خلیج فارس جدا می کرد که به نهروان معروف بود. تاسیسات خوزستان بستر رودخانه های کرخه و کارون، دز، شیرین و تاب را در بر می گرفت. چند کانال بزرگ به نامهای شاوور که زمینهای پیرامون شوشتر را آبیاری می کرد و تیران که در شمال شرقی شوشتر از کارون منشعب شده و گرگر نامیده می شد، تجلی نظم موجود در ابیاری آن عصر بود. سازمانی در روزگار ساسانیان "دیوان کاست فزود" و در دوره اسلامی "دیوان المیاء" بود که از زورگیری و کشمکش در هنگام بهره گیری از آبها جلوگیری می كرد. از جمله وظایف این سازمان نظارت بر ساختن هرگونه بند، کندن کانال، آبراهها و نگهداری و ثبت دستگاههای آبیاری و حقابه در سراسر کشور بوده است. پادشاهان و مهندسان ساسانی افزون بر ساختن سد بر روی كارون و كرخه در سرزمین عراق امروزی نیز به ساختن سدهایی به ویژه در كرانه شرقی اروند بین سامره و كوت مبادرت كردند. ساسانیان سیستم آبیاری رودخانه دیاله را گسترش دادند. گسترش شبكه آبیاری در جنوب ایران و بین النهرین در زمان خسرو اول پادشاه ساسانی به درجه بالای خود رسید . در زمان شاپور اول ساسانی ارتش شکست خورده والرین رومی، که مرکب از 70000 نفر می شده به اسارت ایرانیان در آمده، شاپور از این اسیران برای ساختن سد شادوران شوشتر استفاده کرد.

 

· از قدیمی ترین آبراهه ها، آبراهه مکه است که معاویه کار ساخت آنرا آغاز و آب این شهر مقدس بوسیله آن تامین می شد. در اوایل دوران اسلامی و آنگاه که خلفای عباسی دارای قدرت زیادی بودند، بندهای باستانی تعمیر شد. ازجمله سیستم های آبیاری که مسلمانان از پیشینیان به ارث برده بودند شبکه هایی بود که در شوشتر و اهواز و ... قرار داشت و بدست مسلمانان تعمیر شد. به سیستم آبیاری شوشتر نیز سد دیگری به نام سد بولیتی افزوده گشت که بروی رودخانه گرگر ساخته شد و به همراه آن چرخها و آسیابهای آبی نصب شده بود. این آسیابها در تونل های که در دوسوی کانال در سنگ تعبیه شده بودند قرار داشته و این خود یکی از نمونه های نخستین پیدایش سیستم نیروی محرکه آبی در دنیا بشمار می آید. در روزگار مامون خلیفه عباسی در کنار نیل، ارتفاع سنجی نصب شده بود. متوکل آنرا تعمیر کرد که تا امروز کار می کند و نشان دهنده علاقه مندی دانشمندان و مهندسان مسلمان مصری در اوضاع خاص مصر به عمل آبیاری است.

 

دوره آل بویه از نظر کارهای آبی یکی از دوران درخشان فنی ایران است. عمیق کردن کانال کشترانی بین کارون و اروند و نوسازی پل رودخانه ای در اهواز، احداث آب انبارهای بزرگ و سیستم بند امیر و شبکه آبیاری سرزمین فارس از کارهای عضدالدوله است.

cycas.mihanblog.com
+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:37  توسط شیرین  | 

جریان آب زیرزمینی

آبهای زیرزمینی بطور طبیعی ، و بطور کلی تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوی نقاط پست حرکت میکنند. حرکت افقی آب در زیر زمین اغلب بسیار آهستهتر از رودخانههاست، به نحوی که سرعت آب در رودخانهها را با متر در ثانیه میسنجند در حالی که سرعت آبهای زیرزمینی با سانتیمتر در روز و حتی متر در سال سنجیده میشود

 

جابجایی آب در زیر زمین در تجزیه و تحلیل حرکت آب زیرزمینی ، مسیر واقعی پرپیچ و خم مولکولهای آب از خلال منافذ رسوبات و درز و شکاف سنگها را به صورت مسیرها صافی در نظر میگیرند، بطوری که گویی مولکولهای آب مستقیما از درون ذرات جامد عبور میکند. خطوط صاف مسیر حرکت مولکولهای آب را اصطلاحا «خط جریان» میگویند. جریان آب زیرزمینی معمولا بهصورت یکنواخت و ماندگار است. با استفاده از ارتفاع سطح آب در چاههایی که در یک سفره حفر شدهاند میتوان «نقشه خطوط تراز ایستایی» را تهیه کرد. این گونه نقشهها از نظر مطالعه حرکت آب در زیر زمین و کسب اطلاعات در مورد سفره آب زیرزمینی بسیار مفید است. خطوط تراز ابهای زیرزمینی را خطوط هم پتانسیل نیز میگویند. جهت جریان آب زیرزمینی و نحوه ارتباط آب زیرزمینی با رودخانهها و دریاچه ها را مشخص کرد، جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی را همچنین میتوان بوسیله «رویابها» نیز مشخص کرد. به این منظور مقداری مواد رنگی ، مواد نمکی یا مواد رادیواکتیو را به آب چاه افزوده و زمان دریافتشان را در چند چاه مجاور مشخص میکنند. به این وسیله ، با در دست داشتن فاصله چاهها از یکدیگر جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی معلوم میشود.


عوامل موثر در سرعت آب زیرزمینی ▪ شیب آبی :

 

 شیب آبی یا گرادیان هیدرولیک بین دو نقطه از سطح ایستایی عبارت از نسبت بین اختلاف ارتفاع دو نقطه به فاصله بین آن دو نقطه است و منعکس کننده کاهش بار ناشی از اصطکاک در طول حرکت آب بین آن دو نقطه میباشد ▪ نفوذپذیری : نفوذپذیری به معنی قابلیت عبور آب از زمین است. نفوذپذیری علاوه بر اندازه فضاهای خالی سنگ و خاک به ارتباط بین آن فضاهای خالی با یکدیگر نیز بستگی دارد. سنگی که تخلخل زیادی دارد، اگر منافذ آن به هم ، راه نداشته باشند، غیر قابل نفوذ خواهد بود. نفوذپذیری خاک و سنگ را به روشهای مختلفی در صحرا و آزمایشگاه میتوان تعیین کرد. رایجترین روش صحرایی تعیین نفوذپذیری استفاده از آزمایش پمپاژ و در آزمایشگاه بکارگیری آزمایشهای «بار ثابت» ، «بارافتادن» یا «بارخیزان» است. در خاکها ، یکنواخت نبودن و حالت لایهلایه تاثیر مهمی بر نفوذپذیری دارد. به نحوی که معمولا نفوذپذیری افقی مصالح به مراتب بیشتر از نفوذپذیری قائم در آنهاست در اغلب شرایط ، نفوذپذیری سنگها تابعی از وضعیت درزها و شکستگیهایشان ، از جمله فاصله آنها از یکدیگر ، مقدار باز شدگی و پر شدگی آنها و بالاخره اندازه حفرات و نحوه توزیع آنها است. به دلیل نامنظم بودن این اشکال و عدم تداومشان در سنگ ، اغلب ممکن است برآورد نفوذپذیری سنگ با خطای قابل ملاحظهای همراه شود. نفوذپذیری یکی از مهمترین پارامترهای تعیینکننده ویژگیهای مصالح است. بالارفتن آب به خلاف نیروی گرانشی و بر اثر نیروی موئینه ، شسته شدن رسوبات ریز از میان رسوبات درشت و ایجاد پدیده رکاب و بالاخره از دست رفتن مقاومت برخی خاکها بر اثر بارگذاری ناگهانی به روی آنها ، هم در ارتباط با نفوذپذیری مصالح ایجاد میشود.

 

تخلیه طبیعی آب از زیر زمین آبی که در زیر زمین حرکت میکند سرانجام بطور طبیعی از زیر زمین خارج میشود. با نزدیک شدن سطح ایستایی به سطح زمین ، آب زیرزمینی مستقیما از طریق خاک تبخیر میشود یا جذب گیاهان شده و بر اثر عمل تفریق به اتمسفر باز میگردد. در پارهای از نقاط ، با نزدیک شدن سطح ایستایی به سطح زمین و تبخیر آب یک منطقه تبخیری و شورهزار بوجود میآید. بخش مهمی از آبهای زیرزمینی مستقیما وارد آبهای سطحی ، یعنی رودخانهها ، دریاچهها و دریاها میشود. رودخانههایی که آب زیرزمینی را زهکشی میکنند «رود زاینده» یا آبزا نامیده میشوند.

 

چشمه هر جا که سطح ایستایی ، سطح زمین را قطع نماید، آب بهصورت جریان سطحی تخلیه میشود. اگر مقدار تخلیه کم یا در سطح وسیعی پخش شده باشد «سطح تراوش» ایجاد میشود. آبهای زیرزمینی بصورت «چشمه» نیز از زمین خارج میشوند. چشمه نوعی تخلیه طبیعی آب زیرزمینی است که بصورتی متمرکز رخ میدهد.

تقسیمبندی چشمه ها ▪ چشمه های ثقلی :

 

آنهایی هستند که در شرایط مناسب ، بر اثر جریان آب بوسیله نیروی گرانشی ، در سطح زمین ظاهر میشوند. وقتی سطح ایستایی بههر علتی به وسیله سطح زمین قطع شود ممکن است یک چشمه تشکیل شود. از این رو به چشمههای ثقلی «چشمههای سطح ایستایی» هم میگویند. در شرایطی که یک لایه نسبتا قابل نفوذ آبدار در روی یک لایه تقریبا غیر قابل نفوذ ، که توسط سطح زمین قطع گردیده، قرار بگیرد، چشمه تشکیل میشود. همچنین وقتی یک سفره آب زیرزمینی به وسیله یک مجرا به سطح زمین راه یابد، چشمه تشکیل میشود. آبهای زیرزمینی موجود در سنگهای آهکی ، که گاهی منابع بسیار بزرگی را تشکیل میدهند، ممکن است چشمههای پر آب بوجود آورند. ▪ چشمههای غیر ثقلی : یا چشمههای آرتزین آنهایی هستند که آبشان با فشاری بجز فشار هیدرواستاتیک به خارج رانده میشود. منبع تامین فشار در این چشمهها معمولا فرآیندهای درونی زمین است. آب این نوع چشمهها معمولا گرمتر از چشمههای معمولی و حاوی مواد معدنی بیشتر است. بههمین جهت به «چشمههای آب گرم» یا «چشمههای معدنی» نیز معروفند. چشمههای آب معدنی در ایران فراواناند. نوعی از چشمههای آب گرم به آبفشان معروفاند. آب آبفشانها به تناوب و با نیروی زیاد به بیرون میجهد. فرسایش و رسوبگذاری توسط آبهای زیرزمینی آبهای زیرزمینی نیز در ضمن حرکت خود تغییرات زیادی را بوجود میآورند. آبهای زیرزمینی به علت سرعت بسیار کمشان نمیتوانند، همانند رودخانهها ، از راه سایش با کندن مستقیم سنگها باعث فرسایش زمین شوند. ولی قادرند به تدریج مقادیر بسیار زیادی از مواد را حل کرده با خود ببرند و در مقاومت مواد تاثیر منفی بگذارند. در شرایط مناسب با اتصال مجراهای انحلالی و فراختر شدن آنها «غار» تشکیل شده و جریانهای رودخانهای زیرزمینی ایجاد میشود. عمل انحلال بیشتر در امتداد (درزه|درزها)) ، گسلها یا سطوح لایه بندی سنگها ، مخصوصا سنگهای آهکی ، انجام میشود. در اغلب موارد کف غار از واریزههای سقف آن پوشیده شدهاست. در صورتی که غارها و حفرات به اندازه کافی به سطح زمین نزدیک باشند فروریزش آنها حفراتی را در سطح زمین ایجاد میکند. که به آنها «توپوگرافی کارستی» گفته میشود. مواد محلولی که بوسیله آبهای زیرزمینی جابجا میشوند ممکن است با تغییر شرایطی چون تغییر فشار و دما ، افزایش مواد محلول ، تبخیر آب ، فعالیت باکتریها و غیره ، در نقاط دیگری بار دیگر رسوب کنند. به این ترتیب ممکن است موادی مثل کلسیم کربنا ، سیلیس و اکسید آهن در لابهلای رسوبات دیگر تهنشین شوند و ذرات ناپیوسته آن رسوبات را بههم بچسبانند و سنگ متراکم و یکپارچهای را بوجود آورند. به این مواد اصطلاحا «سیمان» گفته میشود. مواد محلولی که بوسیله آبهای زیرزمینی حمل میشوند، گاهی نیز ممکن است جانشین مواد دیگر شوند. یعنی آب زیرزمینی همزمان با حمل کردن مواد موجود ، مواد جدیدی را به جای آن تهنشین سازد. رسوب مواد محلول در آب زیرزمینی ، در سقف و کف غارها اغلب قندیلها و اشکال جالبی را بوجود میآورد. وقتی آبهای زیرزمینی در سطح زمین ظاهر میشوند ممکن است بخشی از مواد محلول خود را در محل ظهور باقی بگذارند. این گونه رسوبات ، بهخصوص بوسیله چشمههای معدنی فراوان تشکیل میشود. یکی از رسوباتی که در دهانه اغلب چشمههای معدنی یافت میشود. کربنات کلسیم در دهانه چشمهها را ممکن است بر اثر خروج گاز > حفرهدار نیز شده باشند، تراورتن مینامند. تراورتن بهدلیل سهولت دسترسی و سادگی برش ، به مقدار زیاد به عنوان روکار بناها استفاده میشود.


cycas.mihanblog.com
+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:37  توسط شیرین  | 

واژگان گیاه‌پزشکی

پاتولوژی گیاهی: (Plant Pathology ) پاتولوژی گیاهی به علم مطالعه‌ی بیماری‌های گیاهی گفته می‌شود، این علم عوامل بیماری‌زا، چگونگی ایجاد بیماری، چگونگی فعل و انفعلات، ارتباط میان گیاه میزبان و عوامل تولیدکننده‌ی بیماری آن و درنهایت روش‌های مبارزه با آن‌ها را مورد بررسی قرارمی‌دهد.

● بیماری‌شناسی گیاهی: (phytopathology ) علم مطالعه‌ی بیماری‌های گیاهان، شناسایی، ‌مطالعه و مبارزه با عوامل زیان‌آور به گیاه و فرآورده‌های گیاهی و آثار ناشی از این عوامل● بیماری فیزیولوژیکی: (physiological disease) هرگونه اختلال در فیزیولوژی گیاه که عامل آن موجود زنده نباشد مانند اختلال ناشی از کمبود مواد غذایی، سرمازدگی و آلودگی هوا. بدیهی است همه بیماری‌ها جنبه فیزیولوژیکی دارند ولی اصطلاح دربیماری فیزیولوژیکی اغلب به معنایی است که دربالا آورده شده

● بیمارگر: (Pathogen) پاتوژن‌ها به دو گروه زنده Animate و غیرزنده Inanimate تقسیم‌بندی می‌شوند که عامل تولید بیماری هستند.

● پارازیتیسم: (Parasitism) رابطه‌ی میان انگل و میزبان که دراکثر مواقع به ضرر میزبان تمام می‌شود.

● پارازیت: (Parasit) یا انگل به موجودی گفته می‌شود که حداقل یک قسمت از چرخه‌ی زندگی خود را داخل یا روی موجود زنده‌ی دیگر که به آن میزبان یا host گفته می‌شود به سرمی‌برد و تمام یا قسمتی از موادغذایی موردنیاز خود را از آن موجود کسب کند.

● انگل‌های اجباری: (Obligate Parasite) یعنی برخی از پاتوژن‌ها مانند ویروس‌ها، نماتدها و عده‌ای از قارچ‌ها برای تغذیه و تکمیل چرخه‌ی زندگی خود، وابستگی کامل به سلول زنده‌ی میزبان دارند و درمحیط غذایی غیرزنده قادر به رشد نمی‌باشند.

● ساپروفیت اجباری: (Obligate Saprophyte) قادر به تغذیه از سلول زنده نمی‌باشند بلکه موادآلی موردنیاز خود را از منابع غیرزنده یا بقایای پوسیده تامین می‌کنند مانند باکتری‌ها، مایکوپلاسماها و بسیاری از قارچ‌ها که قادرند هم از سلول گیاهی و هم درمحیط غیرزنده رشد کنند.

● دوره‌ی بیماری: فواصلی که درتوسعه‌ی یک بیماری رخ می‌دهند را دوره یا چرخه‌ی بیماری می‌نامند که شامل مراحل زیراست:

▪ تلقیح: (Inoculation) عبارت از تماس عامل بیماری‌زا با گیاه است. عامل بیماری‌زا را مایه‌ی تلقیح می‌گویند.

▪ رخنه: (Penetration) رخنه عبارت از ورود عامل بیماری‌زا مستقیم یا از منافذ طبیعی و زخم‌ها به داخل میزبان صورت می‌گیرد. قارچ‌ها، نماتدها و گیاهان گلدار انگل می‌توانند به داخل گیاه نفوذ کنند. محل تماس قارچ با سطح گیاه کمی متورم شده و آپرسوریوم (Appresorium) تشکیل می‌شود ازمحل آپرسوریوم یک هیف ظریفی به نام میخ رخنه خارج شده و به کمک آن وارد گیاه می‌شود. گیاهان انگل گلدار نیز آپرسوریوم و میخ رخنه تولید می‌کنند. تمام باکتری‌ها و بسیاری از قارچ‌ها توسط روزنه‌های هوایی، آبی، عدسک‌ها و زخم وارد گیاه می‌شوند ویروس‌ها و بعضی از باکتری‌ها و پاتوژن‌های دیگر می‌توانند توسط نیش حشرات به داخل بافت میزبان رخنه کنند.


▪ عفونت: (Infection) عفونت مرحله‌ای است که پاتوژن ‌درداخل میزبان با سلول‌های حساس ارتباط برقرارکرده، غذای خود را ازآن‌ها جذب می‌کند. گیاه دراین مرحله مکانیسم دفاعی مختلفی ازخود آشکار می‌سازد.

▪ دوره‌ی نهفتگی بیماری:(Latent Period) مدت زمان بین تلقیح تاظهور علایم بیماری را دوره‌ی نهفتگی یا کمون می‌گویند. ▪ تهاجم: (Invasion) دراین مرحله عوامل بیماری‌زا به‌صورت‌های گوناگون و به درجات متفاوت در بافت میزبان خود پخش می‌شوند.

▪ تولیدمثل: (Reproduction) نحوه‌ی تولیدمثل درانگل متفاوت است. باکتری‌ها به‌صورت تقسیم دوتایی سلول و به‌ندرت ازطریق جنسی تکثیر می‌شوند. قارچ‌ها ازطریق تولید اسپورهای جنسی و غیرجنسی و میکوپلاسماها، پروتزوآها با تقسیم ساده تکثیر می‌شوند ویروس‌ها و ویروئیدها ازطریق همانندسازی (replication) با استفاده از تقسیم سلول، نماتدها با تخمگذاری و گیاهان گلدار انگل با تولید بذر تولیدمثل می‌کنند.

▪ انتشار پاتوژن: (Transmission) انتشار انگل‌ها مانند زئوسپورهای قارچ، باکتری‌، نماتد می‌توانند مسافت کوتاهی را طی کنند اما دراکثر مواقع انگل‌ها به صورت غیرفعال توسط باد، باران، حشرات، آب آبیاری، ‌بذر، ‌غده و نشاءهای آلوده، جانوران و ادوات کشاورزی و باغبانی انتشار پیدا می‌کنند.

▪ زمستان گذرانی: (Over wintering) انگل‌های گیاهان چندساله زمستان را در گیاهان می‌گذرانند. قارچ‌هایی که انگل گیاهان یکساله هستند ممکن است زمستان را به شکل اسپور، میسلیوم درحالت خواب، اسکلرت (سختینه) درروی بقایای گیاهی و یا دربذر و غده سپری کنند، باکتری‌ها نیز درداخل بذر، غده، گیاهان آلوده و خاک زمستان را می‌گذرانند. نماتدها در بیشتر مواقع به‌صورت تخم درخاک و یا به‌ندرت به‌شکل لارو در بذر زمستان گذرانی می‌کنند. ویروس‌ها در حشرات ناقل، گیاهان میزبان، بذر و غده زمستان را می‌گذرانند...

● بی‌رنگی: (etiolation) ازبین رفتن رنگ سبز گیاه به علت رشد درتاریکی یا دراثر مواد تولید شده در میکروارگانیزم‌ها

● سبزردی یا کلروز: (chlorosis) به از بین رفتن جزئی یا کلی رنگ سبز اندام‌های گیاهی دراثر کمبود موادغذایی یا حمله‌ی پاتوژن‌ها با وجود نور کافی گفته می‌شود. کلروز با برطرف شدن عامل آن محو شده و گیاه رنگ طبیعی خود را به دست می‌آورد.

● ملانوز: (melanose) به قهوه‌ای یا سیاه شدن غده و اندام‌های گوشتی می‌گویند، این بیماری دراثر کمبود اکسیژن پدید می‌آید.

● موزائیک: (mosaic) ایجاد لکه‌های زرد در پیکره‌ی سبز پهنک را موزائیک می‌نامند که از بیماری‌های ویروسی است.

● پلاسیدگی: (wilting) درگیاهانی دیده می‌شود که ریشه یا آوندهای‌شان مورد حمله قرارگرفته باشند.

● لکه‌دارشدن برگ و میوه: بسیاری از انگل‌ها تولید لکه دربرگ و میوه می‌کنند. اندازه، شکل، رنگ، لکه‌ها می‌تواند درتشخیص بیماری مهم باشد.

● ریزش اندام‌های گیاهی: ریزش برگ، گل، جوانه، میوه در صورتی که غیرطبیعی و ناشی ازبیماری است که بی‌اندازه باشد.

● نانیسم: (nanisme) نانیسم یا کوتولگی اندام‌های گیاهی دراثر کاهش تعدادی از سلول‌های گیاهی هیپوپلازی (hypoplasia) و یا کوچک شدن اندازه‌ی سلول‌ها هیپوتروفی (hypotrophy) پدید می‌آید.

● ژیگانتیسم: (gigantism) عبارت از رشد بی‌اندازه‌ی اندام‌های گیاهی دراثر افزایش تعداد سلول‌ها هیپرپلازی (hyperplasia) و یا رشد بی‌اندازه‌ی سلول هیپرتروفی (hypertrophy) می‌باشد. ژیگانتیسم در اثر افزایش ازت خاک، عوامل نامساعد محیط، بیماری‌های باکتریایی و... بوجود می‌آید.

● عدم تقارن دربرگ: با ازبین رفتن تقارن بین دوقسمت پهنک بوجود می‌آید.

● جارویی شدن: شاخه‌ها از فواصل نزدیک بهم رشد کرده، شکل جارو به خود می‌گیرند.

● روزت: (rosette) فاصله‌ی میان گره هاکم شده و برگ‌ها به‌صورت کپه‌ای مانند گلبرگ‌های گل سرخ شده.

● تاولی شدن: بافت میان رگبرگ‌ها رشد فوق العاده‌ای پیدا کرده و در روی پهنک به شکل تاول ظاهر می‌شود.

● غده یا گال (سرطان): دراثر تحریک سلول‌ها وعمل هیپروتروفی یا هیپرپلازی بوجود می‌آید.

● تغییراستحکام بافت گیاهی: دراثر بیماری ممکن است بافت گیاهی استحکام خود را ازدست داده، پوسیده شود.

● نکروز: (necrosis) نکروز دراثر مرگ سلول‌های گیاه بوجود می‌آید که به‌صورت بافت مرده یا لکه‌ی قهوه‌ای خشک ظاهر می‌شود.

● بلایت یا بادزدگی: (blight) مرگ سریع برگ، جوانه، شاخه و اندام گیاهی می‌گویند.

● شانکر: (canker) به ناحیه‌ی مرده نکروتیک فرورفته با حاشیه‌ی مشخص در پوست ریشه، تنه یا شاخه می‌گویند.

● مرگ سرشاخه: (dieback) مرگ سریع سرشاخه‌ها از انتها به پائین گسترش می‌یابد.

● آنتراکنوز: (anthracnose) به لکه‌های زخم مانند نکروتیک روی برگ، ساقه، میوه یا گل می‌گویند.

● جرب:‌(scab) لکه‌های موضعی روی برگ، میوه، غده و یا سایرقسمت‌های گیاه که به‌طور عمده کمی برجسته یا فرورفته بوده و ترک خورده نیز می‌باشند.

● وارت: (wart) زگیل

● زنگ: (rust) تاول‌های شبیه به زنگ آهن درروی برگ و یا سایر اندام‌های هوایی گفته می‌شود.

● سفیدک: (mildew) لکه‌های زرد یا نکروتیک (خشک) روی برگ، ساقه و میوه اند که به‌طورمعمول با ریسه یا اندام‌های بارده قارچ همراه هستند.

● لکه: (blotch) قسمت‌های نسبتاً وسیع ونامنظم تغییر رنگ یافته یا مرده روی اندام‌های گیاه

● مومیایی: (mummy) میوه‌ای که براثر حمله‌ی قارچ پوسیده و سپس چروکیده و خشک شده باشد.

● سیاهک: (smut) بیماری ناشی از قارچ‌های راسته‌ی Ustilaginales

● پژمردگی: (wilt) پلاسیدگی یا ازبین رفتن شادابی گیاه براثر کمبود یا ازدست دادن آب، پژمردگی ممکن است براثر اختلال درانتقال یا جذب آب.

● زردی: (yellows) اصطلاحی برای توصیف بیماری‌های گیاهی که نشانه‌ی عمده و شهود آن‌ها زردی است.

● هوازی: (aerobe) موجود ‌زنده‌ای که برای فعالیت ‌و رشد نیاز به اکسیژن دارد.

● بی‌هوازی: (anaerobe) موجود زنده‌ای که درنبود اکسیژن (O۲) آزاد، فعالیت و رشد می‌کند.

● غیرزنده: (a biotic) واژه‌ای برای توصیف بیماری‌هایی که براثر عوامل غیرزنده بوجود می‌آید.

● آفلاتوکسین:(Aflatoxin) زهرابه‌ای که قارچ Aspergillus و برخی دیگر از قارچ‌ها تولید می‌کنند و برای انسان و حیوان زیان‌آور است.

● باکتری: (bacterium) موجود زنده‌ی پروکاریوت و معمولاً تک سلولی با دیواره‌ی مشخص که تکثیرآن به روش تقسیم دوتایی انجام می‌شود.

● بیماری باکتریایی: (bacteriosis) هرنوع عفونت یا بیماری که عامل آن باکتری باشد.

● تشخیص: (diagnosis) شناسایی بیماری، اختلال یا عارضه و نیز شناسایی عامل آن‌ها.

● خفتگی: (dormancy) حالت غیرفعال موجودات زنده براثر شرایط

● دوز: (dose) ۱) میزان آفت‌کش درواحد سطح حجم یا وزن ۲) مقدار بیمارگر که برای مایه‌زنی به کار می‌رود.

● گیاه تله: (decoy crop) گیاهی زراعی که به منظور جلب بیمارگر و کاهش جمعیت آن کشت می‌شود کاهش جمعیت بیمارگر از طریق حذف گیاه تله انجام می‌شود.

● گردپاشی: ‌(dusting) پاشیدن آفت‌کش‌ها به صورت گرد.

● اپی فیت: (epiphyte) موجود زنده‌ای که بدون داشتن رابطه‌ای انگلی روی سطح گیاه به سرمی‌برد.

● قارچ: (fungus) موجود زنده‌ای با هسته‌ی حقیقی که اندام رویشی آن معمولاً به شکل ریسه است و موادغذایی خود را ازطریق جذب گرفته و تولیدمثل آن با تشکیل هاگ‌های جنسی، غیرجنسی یا هردو است.

● زیستگاه: (habitat ) محل طبیعی زندگی موجود زنده

● دامنه‌ی میزبانی: (host range) مجموعه‌ی میزبانان یک بیمارگر که به طورطبیعی شناخته شده و یا به طورآزمایشی تعیین شده باشد.

● ریسه: (hypha ) رشته‌ای لوله‌ای شکل که واحد ساختمانی اغلب قارچ‌ها است.

● میسلیوم: (mycelium ) توده ریسه (hyphae) قارچ‌ها

● قارچ‌شناسی: (mycology) علم مطالعه قارچ‌ها

● میکوپلاسمایی: (mycoplasma) موجودات شبیه باکتری ولی بدون دیواره یاخته

● نماتد: (nematode) جانورکرمی شکل یا نخ مانند از شاخه‌ی Nematoda که ممکن است انگل گیاه یا حیوان باشد و به‌طور آزاد درآب یا خاک زندگی می‌کند.

● نماتدشناسی: (nematology) علم مطالعه‌ی نماتدها

● پاتووار: (pathovar) زیرگونه‌ای از باکتری که ازلحاظ دامنه‌ی میزبانی متمایز باشد.

● پاتوتیپ: (pathotype) زیرگونه‌ای از بیمارگر که ازلحاظ بیماریزایی (به‌ویژه دامنه‌ی میزبانی) متمایز باشد.

● سختینه: (sclerotium) اندامی سخت، فشرده و مقاوم دربرابر شرایط نامساعد محیط که می‌تواند زمانی طولانی به حالت غیرفعال باقی بماند و پس از مساعد شدن شرایط جوانه زند.

● تنش: (stress) اثر نامساعد محیط خارج روی گیاه وبیماری

● استایلت: (stylet) قطعات دهان دراز، باریک و توخالی برخی حشرات و نماتدها برای سوراخ کردن بافت میزبان و کشیدن مواد غذایی ازآن.

● همزیستی: (symbiosis) زندگی دوموجود زنده غیرمشابه باهم به نحوی که این نوع زندگی برای هر دومفید باشد.

● تحمل: (tolerance) نوعی واکنش درمقابل بیمارگر که درآن گیاه آلوده می‌شود ولی خسارت چندانی نمی‌بیند یا نشانه‌های شدیدی درآن به وجود نمی‌آید. که درواقع تحمل نوعی پذیرندگی است.

● ویروس‌شناسی:‌(virology) علم مطالعه‌ی ویروس‌ها

● پرآزاری: (virulence) شدت بیماریزایی بیمارگر

● زهرابه: (toxin) ۱) ترکیباتی که به‌وسیله‌ی بیمارگر تولید و موجب بروز تمام و یا قسمتی از نشانه‌های بیماری درگیاه می‌شود. ۲) هرگونه ترکیبی که ازموجودی تولید می‌شود و برای برخی موجودات دیگر زیان‌آور است.


+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:19  توسط شیرین  | 

مدیریت کود دهی در تنش شوری

محلول خاک‌های شور، مقداری زیاد املاح دارد که کاتیون‌ها و آنیون‌های غالب آن,Mg+2,K+, Cl-, ,So4-2 Ca+2 ,Na+ می‌باشند. کاهش رشد و نمو گیاهان در خاک‌های شور به علت فشار اسمزی ناشی از حضور یون‌‌‌های عامل شوری است که باعث کاهش قابلیت استفاده از آب موجود برای گیاه می‌گردد. از طرف دیگر سمیت یونی نیز که در اثر وجود یون‌های عامل شوری ایجاد می‌شود می‌تواند اثر منفی بر رشد بگذارد. همچنین حضور بیش از حد هر یک از یون‌ها قابلیت برهم زدن تعادل، موجود بین عناصر در درون گیاه را دارد. به عنوان مثال واکنش شیمیایی بین Cl- و H2 Po4- ؛ Cl- و Co3- ؛ Cl و So4-2، Na+و K+از نوع آنتاگونیسم است (ملكوتی و همایی، 1373).


کودها از عناصر معدنی تشکیل شده‌اند بنابراین آنها نیز می‌توانند به عنوان منابع افزایش فشار اسمزی عمل کنند، از طرف دیگر کاهش آب موجود موجب کاهش جذب عناصر غذایی از خاک نیز می‌گردد (ملكوتی و همایی، 1373). با توجه به تفاوت در دامنه بهینه هر عنصر غذایی برای هر گیاه، میزان بروز عدم تعادل تغذیه‌ای در گیاهان مختلف متفاوت است و در محلول خاک به غلظت و ترکیب شیمیایی املاح بستگی دارد. شوری فعالیت یونی عناصر غذایی در محلول خاک را بر هم می‌زند به عنوان مثال نسبت‌های Na+ /K+ ،No3-/Cl- و Ca2+/ Na+ افزایش می‌یابد (ملكوتی و همایی، 1373).


کودها بر خصوصیات شیمیایی خاک‌ها اثر دارند به طور کلی شوری خاک با مصرف کودهای نیتروژنه بالا می‌رود زیرا حلالیت کودهای نیتروژنه بالاست مصرف کودهای نیتروژنه مانند NH4NO3 موجب کاهش pH خاک گردیده و در نیتجه حلالیت Ca، Mg، K را افزایش می‌دهند. برخلاف کودهای نیتروژنه کودهای فسفاته موجب کاهش شوری خاک می‌گردند. زیرا افزودن این کودها به خاک مقداری فسفات‌های کلسیم و منیزیم که غیرمحلول هستند تشکیل شده، بخشی از شوری که مربوط به یون‌های کلسیم و منیزیم بوده از کل شوری خاک کسر می‌شود. کود پتاسیم در مقایسه با ازت اثر چندانی بر pH خاک نداشته و در مقایسه با فسفر نیز موجب تشکیل نمک‌های غیرمحلول نمی‌شود. بنابراین کاربرد کود پتاسیم به خاک موجب افزایش شوری می‌گردد اما این افزایش به اندازه‌ی کودهای نیتروژنه نیست. مطالب ذکرشده مربوط به کودهای تک عنصری است اما باید خاطرنشان کرد که کودهای شیمیایی ترکیبی از چند عنصر هستند و آنها نیز باهم اثر متقابل دارند که این اثرات متقابل اهمیت کاربردی دارد. علاوه بر اثر کودها بر شوری خاک، شوری خاک نیز بر کارآیی کودهای شیمیایی تأثیراتی دارد. شوری ممکن است باعث عدم تحرک کودهای آمونیومی گردد و قابلیت دسترسی آنها را کاهش دهد. شوری فرآیند نیتریفیکاسیون در خاک را کاهش می‌دهد (ملكوتی و همایی، 1373).


دانش بومی کشاورزی شور زیست در کشور

ایران کشوری است که از شمال تا جنوب آن مشکل شوری منابع آب و خاک وجود دارد و با وجود این سطح گسترده شوری کشاورزان با تکیه بر تجربه چندین هزار ساله خود روشهای بهره برداری بهینه را از این منابع فرا گرفته اند. بعضی از این تکنیک ها پس از گذشت هزاران سال روز به روز بیشتر مورد تایید علمی قرار می گیرند. در زیر به مهمترین روشهای مدیریت کشاورزی شور زیست به کار گرفته شده توسط کشاورزان ایرانی اشاره می شود:


روش آبیاری: کشاورزان کشورمان در طول قرنها کشاورزی با استفاده از آب شور به این نتیجه رسیده اند که بخشی از آب داده شده به خاک باید صرف آبشویی شود به همین دلیل سیستم آبیاری غرقابی را انتخاب و در هر بار آبیاری بیش از نیاز آبی گیاه، به آن آب می دادند. لذا نمک های اضافی از محیط رشد ریشه شسته شده و به لایه های پایین تر از عمق توسعه ریشه ها منتقل می شده است.
احداث قنات: در بسیاری از مناطق پایین دست دشتهای بزرگ زمین مسطح وجود داشته ولی آب شور بوده است. یکی از اهداف احداث قنوات در فواصل بالا دست تر علاوه بر بهره برداری از شیب طبیعی و نیروی ثقلی برای انتقال آب به سطح زمین، انتقال آب شیرین از بالا دست برای آبیاری اراضی پایین دست بوده است.

آیش گذاری: سیستم آیش گذاری نیز از گذشته های دور بین کشاورزان ایران رایج بوده است بدین نحو که کشاورزان برای هر منبع آب شور چندین قطعه زمین آیش آماده سازی می کرده اند و هر چند سال یک بار اقدام به کشت زمین آیش می نموده اند. در فاصله آیش گذاری اقدامات اصلاحی نظیر آبشویی، افزایش ماسه و کنترل علف های هرز صورت می گرفته است.


استفاده از گیاهان مقاوم به شوری در الگوی کشت: در طول تاریخ در مناطق حاشیه دو کویر بزرگ ایران کشاورزان در جهت گزینش گیاهان مقاوم به تنش های محیطی از جمله شوری تلاش نموده اند بدین صورت که توده های بومی مورد کشت و کار در کنار صفات مثبت دیگر، بالاترین میزان مقاومت به شوری را در بین گیاهان زراعی موجود دنیا داشته باشند. این رهیافت باعث انتخاب دو گونه گندم و جو به عنوان گیاهان پاییزه و زمستانه و گیاهان پنبه، ارزن، شلغم، سورگوم و چغندر قند (در قرن اخیر) به عنوان گیاهان تابستانه در اصلی الگوی کشت این مناطق تثبیت شد. به جرات می توان ادعا نمود که هنوز هم پس از سال ها مطالعه در مورد انتخاب و معرفی گیاهان مقاوم به شوری همین گیاهان در فهرست گیاهان زراعی مقاوم به شوری قرار می گیرند. همچنین گیاهان چند ساله و باغی انتخاب شده توسط کشاورزان مناطق دارای آب و خاک شور ایران نیز در دنیا بی نظیرند. درختان پسته و نخل نیز جزو مقاوم ترین گیاهان باغی به شوری هستند و در عین مقاومت به شوری بالا، دارای نیاز آبی کم و مقاوم به گرمای شدید می باشند که این دو مورد نیز از خصوصیات بارز مناطق خشک و کویری می باشد.


اصلاح بافت خاک: در مناطق کویری کشاورزان به این نتیجه رسیده اند که گیاهان کاشته شده در خاکهای با بافت سبک شوری را بهتر تحمل کرده و در صورت رعایت دور آبیاری عملکرد محصولات کاشته شده در این خاکها از خاکهای مشابه ولی با بافت سنگین بیشتر است. لذا آنها از همین خصوصیت استفاده نموده و هر زمان که نیروی انسانی و سرمایه کافی در اختیار داشته باشند نسبت به اضافه نمودن ماسه به مزرعه خود اقدام می کنند.

+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:18  توسط شیرین  | 

دیگر محصولات فناوری نانو، نانو کاتالیزورها هستند که قابلیت تبدیل روغن های گیاهی به سوخت را جهت ایجاد

از دیگر محصولات فناوری نانو، نانو کاتالیزورها هستند که قابلیت تبدیل روغن های گیاهی به سوخت را جهت ایجاد منابع جدید انرژی دارند.

پیشرفت در زمینه علوم گیاهی، کشاورزی و صنایع غذایی رابطه مستقیمی با پیشرفت در تحقیقات زیست شناسی سلولی و مولکولی دارد. تولید ابزارهای جدید تحول شگرفی در تحقیقات سلولی و مولکولی ایجاد کرده است. امروزه میکروسکوپ هایی که قابلیت ایجاد مشاهده در مقیاس نانو را دارند در توسعه علوم زیستی نقش مهمی را ایفا می کنند. دیگر اثرات نانو تکنولوژی در کشاورزی
نانوتکنولوژی اثرات زیادی بر روی کشاورزی و صنعت تولید غذا داشته است. این علم قادر است کفایت تولیدات کشاورزی را افزایش دهد، اثرات مثبت و دلخواه غذاهای کاربردی را بهبود بخشد، و بسته بندی مناسب که حاوی سنسورهای نانو بوده و قادر به شناسایی بیماری زاها و آلودگیها می باشد را عرضه کند.
در ایالات متحده آمریکا ، نانوتکنولوژی یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی است. این علم تاثیرات معنی داری روی اقتصاد و نیز بهبود استانداردهای زندگی دارد. پیش بینی می شود که نانوتکنولوژی نقش اساسی در زندگی روزانه انسان داشته باشد.
نانوتکنولوژی علمی است که با اجزاء بسیار کوچک سروکار دارد. 100-1 نانومتر ، اندازه محصولات جدیدی است که فرآوری یا تولید می شوند، هر نانومتر ، یک بیلیونیم متر می باشد (حدود یک میلیونیم ته سوزن).
هر جزء نانومتر از سلول زنده کوچکتر می باشد و فقط با میکروسکوپ بسیار قوی قابل رویت است. نانوتکنولوژی چند دهه است که به وجودآمده اما در حال حاضر به عنوان یک تکنولوژی جدید بسیار نوید بخش می باشد.
محصولات نانو اغلب در دسترس مشتریان هستند. مثل توپهای تنیس، کرمهای ضدآفتاب، لوازم آرایشی – بهداشتی، مواد دندانی و داروئی . بعضی از محصولات نانو احتمالا با کشاورزی و غذا مرتبط می باشند. بسیاری از کمپانی های موادغذایی در حال تحقیق بر روی نانوتکنولوژی هستند و تلاش می کنند غذاهایی سالمتر ، مغذی تر با طعم بهتر و با دسترسی راحت تر به مصرف کننده عرضه نمایند.
پروژه های نانوتکنولوژی در حوزه کشاورزی و غذا عبارتند از :
1- نانو قادر به شناسایی حشره کش ها، کودها و سایر مواد بیولوژیکی مهم در مرحله نهایی کنترل کیفی محصولات کشاورزی می باشد.
2- حذف چالش بین مواد زائد حاصل از کشاورزی- صنایع غذایی و محیط زیست از دیگر حوزه های قابل توجه کاربرد این تکنولوژی می باشد. مثلا استفاده از نانوکریستالها برای حذف مواد زاید موادغذایی، صنایع شیمیایی، سوختهای بیو و انرژی و یا استخراج بیوپلیمرها از محصولات کشاورزی به روش نانو
3- توانایی نانو در پایش مواد مغذی ، داروها، حشره کش ها، آفت کش¬ها، انواع کود، واکسن¬ها در موادغذایی، بدن انسان و حیوان، در میان گیاهان، حشرات، میکروارگانیسم ها، خاک و محیط زیست.


رخدادهای مهم در پژوهش های تغذیه
تامین انرژی و مواد مغذی، هنوز هدف اصلی تحقیقات تغذیه ای می¬باشد، به خصوص در کشورهایی که دستیابی کافی به مواد غذایی تضمین نشده است. غنی سازی مواد خوراکی به اصلاح کمبود موادمغذی کمک می کند و مشخص شده است که غنی سازی غذاهای پایه مردم که گران هم نیستند، روش موفقی است. اما غنی سازی به روشی که در کشورهای پیشرفته دنیا متداول است (موادمغذی را اضافه می کنند) بدون انتقاد نیست.
به عبارت دیگر، دستیابی تقریبا در حدمطلوب به مواد غذایی در محصولاتی که موادمغذی بیشتری را تامین می کنند، افزایش یافته است و به توسعه غذاهای کاربردی که دارای خواص پیش برنده سلامت هستند، منجر می شود.
در میان بیشتر جوامع ، پروبیوتیک ها و پربیوتیک ها، هردو تاثیرات مثبتی روی میزبان میکروفلور، فیتواسترول، بهبود لیپیدهای سرم و کاهش خطر بیماریهای قلبی- عروقی دارند.
اسیدهای چرب W3 اثرات مفیدی روی سیستم قلبی- عروقی و سیستم التهابی و نیز میکرونوترینها و ترکیبات گیاهی با خواص آنتی بیوتیکی دارد. در واقع بسیاری از غذاها خواص کاربردی دارند. نظیر: میوه، سبزیها، دانه های کامل غلات و آجیل (مغزهای درختی و دانه ها).
اخیرا تمرکز تحقیقات تغذیه ای روی واکنش های متقابل بین رژیم غذایی و ژن ها معطوف شده است.
در حال حاضر نوتروژنوبیک و نوتروژنتیک دو راهکار مختلف به منظور کشف عوامل تغذیه ای و غیرتغذیه ای موثر بر ژنها ، اثر ژنها روی متابولیسم مواد مغذی و اجزاء خوراکی شامل تفاوتهای فردی بالقوه در نیازهای تغذیه ای جزء مباحث مورد بحث می باشد.
این پیشرفتها به سایر موضوعات مربوط به تحقیقات تغذیه ای اضافه شده که گستره¬ای وسیع روی سلامت و بهبودی ایجاد می کند. دانشمندان اعلام کردند استفاده از نانوتکنولوژی در صنایع غذایی هیچ اثر سوئی برای سلامت انسان نداشته و می تواند با ایجاد بهبود در سیستم هاضمه به سلامت افراد نیز کمک کند.
دانشمندان هلندی بر این باورند غذاهای تولید شده با استفاده از نانوتکنولوژی از سلامت کامل برخوردار بوده و قدرت جذب مواد غذایی را در بدن انسان به میزان موثری افزایش خواهد داد.


به گفته دانشمندان استفاده از غذاهایی که به واسطه این تکنولوژی فراهم آمده اند به دلیل ذهنیت متفاوت افراد از نانوتکنولوژی و ذرات نانو و تاثیرات احتمالی این نوع غذاها با استقبال چندانی مواجه نمی شود.
با این حال نانوتکنولوژی به راحتی قادر است با تغییر ساختارغذاها، مواد غذایی سالم و تاثیرگذاری را برای بدن انسان آماده کرده و از میزان عوامل نامناسب و آزار دهنده موجود در غذا بکاهد. در نهایت ساختارهای نانو ذرات موجود در غذاها تحت تاثیر سیستم هاضمه از بین می روند و در نتیجه هیچ ذره نانویی در بدن انسان باقی نخواهد ماند.
همچنین در حال حاضر دانشمندان اروپایی موفق به تولید نانو ساختارهایی شده اند که می تواند مواد مغذی را به مناطق خاصی از بدن هدایت کرده و تاثیر گذاری این مواد را بر روی اعضای بدن انسان افزایش دهند.
با این حال برخی از کاربردهای نانو در صنایع غذایی همچنان جدال بر انگیز است. برای مثال مواد فلزی به ویژی ذرات نقره و نانو ذرات در بسته بندیهای که به منظور جلوگیری از فاسد شدن مواد غذایی به صورتی گسترده مورد استفاده قرار می گیرند می توانند به داخل غذا راه یابند که وجود این ذرات می تواند مشکلاتی را برای سلامتی انسان به وجود آورد.
دانشمندان معتقدند با وجود فوائد اثبات شده نانو ذرات در صنعت غذایی، قبل از استفاده انبوه از این مواد باید تحقیقات گسترده ای در رابطه با تاثیرات آن به عمل آید.
فن آوری نانو در شرکت های صنایع غذایی
اختراعات فناوری نانو در محصولات غذایی منجر به ورود محصولات جدید و بدیعی به بازار شده است.در طی چند سال اخیر فناوری‌نانو به عنوان جزء مهمی از صنعت غذا تبدیل شده است. شرکت‌های مطرح در صنایع غذایی به تحقیق و توسعه در این زمینه پرداخته‌اند و انتظار می‌رود اولین موج محصولات در آینده نزدیک به بازار وارد شود. این مقاله نگاهی به تلاش چند شرکت در زمینه نانوغذاهاست که خوانندگان را با قسمتی از پیشرفت‌های ‏جدید در این عرصه آشنا می‌کند. ‏
در طی چند سال اخیر فناوری‌نانو به عنوان جزء مهمی از صنعت غذا تبدیل شده است. شرکت‌های مطرح در صنایع غذایی به تحقیق و توسعه در این زمینه پرداخته‌اند و انتظار می‌رود اولین موج محصولات در آینده نزدیک به بازار وارد شود. البته این تنها شروع است و یقیناً فناوری‌نانو در این عرصه راهی طولانی در پیش خواهد داشت.
بنابر یک پیش بینی اقتصادی به وسیله تحلیل گران، بازار نانوغذاها از 2،6 میلیارد دلار فعلی به 7 میلیارد دلار در سال آینده و به 4.20 میلیارد دلار در سال 2010 خواهد رسید .
فناوری‌نانو می‌تواند در خط تولید به منظور ایجاد ریزحسگرها و ماشین‌های تشخیص به‌کار رود و تولید غذاهای فاقد آلودگی
را تضمین کند. این نانوابزارها در تشخیص میکروب‌های مضر و تعیین زمان ماندگاری محصول نیز کاربرد دارند و به مدیران در اتخاذ تصمیمات راهبردی مانند انتخاب بهترین روش حمل و نقل و انبار محصولات کمک می‌کنند. به گفته کامپرز، مدیر برنامه بیو فناوری‌نانو در دانشگاه واخنینگن، استفاده از فناوری‌نانو به منظور تضمین کیفیت فرآورده‌های غذایی، یقیناً به نفع مصرف‌کننده است؛ البته نانوحسگرها و تشخیص‌دهنده‌های روبوتیک فعلاً فقط در مراکز تحقیقات به‌کار می‌روند، اما پیش‌بینی می‌شود اولین سری این ماشین‌ها در طی 4 سال آینده در محصولات غذایی ظاهر ‌شوند .
در حال حاضر شرکت‌‌های زیادی مانند Nestle، Food،Hershey، Keystone و Unilever مشغول کار روی نانوغذاها هستند.
گزارش شده است Nestle و Unilever امولوسیون‌هایی از نانوذرات را کشف کرده‌اند که باعث یکنواخت‌تر شدن بافت غذا شده، و می‌توان در تولید محصولاتی مانند بستنی از آنها استفاده کرد. دیگر پروژه‌های این شرکت، کار روی نانوکپسول‌هایی حاوی غذاهای غنی شده است که مواد مغذی و آنتی اکسیدانت‌ها را به تدریج به بخش‌های خاصی از بدن تحویل می‌دهند. این فناوری موادغذایی قدیمی را به ذراتی در ابعاد نانو تبدیل می‌کند که در داخل بدن رها شده و به خوبی جذب می‌شوند. این فناوری در غذاهای جدید کاربرد زیادی خواهد داشت.

یکی دیگر از شرکت‌های پیشگام در توسعه نانوغذاها، شرکت Kraft است که با تأسیس کنسرسیوم نانوتک (Nanotek) در سال 2000 اولین گام‌های ورود فناوری‌نانو به صنعت غذا را برداشت. این کنسرسیوم مجموعه‌ای از 15 دانشگاه و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی ملی است و بیشتر در زمینه تهیه انواع غذاهای تعاملی و فرآورده‌های نوشیدنی فعالیت می‌کند که با ذائقه‌ و نیازهای فردی مصرف کننده سازگار باشد و دامنه وسیعی، از نوشیدنی‌های تغییر رنگ‌دهنده تا غذاهای جدید سازگار با حساسیت مصرف‌کننده (یا نیازهای تغذیه‌ای او) را در برمی‌گیرد. فعالیت دیگر این شرکت، تهیه نانوفیلترهایی است که مولکول‌ها را بیشتر بر اساس شکل و نه بر حسب اندازه غربال می‌کنند، و این مسئله تفکیک اجزای خاصی از یک فرآوده، حتی در دست مصرف کننده را امکان‌پذیر می‌سازد.
از دیگر اهداف این شرکت، کار روی بسته‌بندی‌های هوشمند غذایی است. از نانوحسگرهایی که به رهایش مواد شیمیایی ناشی از فساد غذاها حساس هستند می‌توان در بسته‌بندی‌های هوشمند استفاده کرد، تا به محض شروع خراب شدن غذا، رنگ بسته‌بندی تغییرکرده، به مشتری هشدار می‌دهد. این سیستم به مراتب دقیق‌تر و مطمئن‌تر از فروش با تاریخ مصرف است .
یکی دیگر از شرکت‌‌های فعال در زمینه نانوغذا، NutraLease است که روی فناوری غذاهای غنی شده تحقیق کرده و جهت افزایش رهایش زیستی (Biodelivery) مواد غذایی، از نانوکپسول‌ها استفاده می‌کند. این فناوری در نوعی روغن آشپزی به‌کار برده شده است که از استرول‌های گیاهی به منظور کاهش جذب کلسترول و کاهش خطر بیماری‌های قلبی استفاده می‌کند. بر اساس گزارشی این فرآورده باعث کاهش حدود 14درصد ازمیزان کلسترول LDL می‌شود.
شرکت Oil Fresh از اجزای نانوسرامیکی در تهیه ماهی‌تابه‌های رستوران‌ها استفاده می‌کند که باعث کاهش زمان سرخ کردن و مصرف روغن می‌شود. استفاده از این فرآورده به رستوران‌ها اجازه می‌دهد که از روغن‌های گیاهی به جای روغن‌های هیدروژنه استفاده کنند و در نتیجه میزان چربی‌های ترانس کاهش یافته و غذاهای سالم‌تری به دست می‌آید.
شرکت دیگری به نام Voridian از ترکیباتImpern نانوکامپوزیت ها در ساخت بطری‌های پلاستیکی نوشیدنی‌ها استفاده کرده است. Impern نوعی پلاستیک است که با نانوذرات خاک رس آمیخته و پلاستیک‌هایی به سختی شیشه ولی محکم‌تر را به وجود آورده است، که نسبت به شیشه شکنندگی کمتری دارند. لایه نانوذرات به‌گونه‌ای طراحی شده‌ که فرار مولکول‌های دی‌اکسیدکربن از نوشیدنی و نفوذ مولکول‌های اکسیژن به درون نوشیدنی جلوگیری کرده، در نتیجه باعث حفظ تازگی و افزایش زمان ماندگاری محصول می‌شود.
یکی دیگر از شرکت‌های فعال در این زمینه Nanocor است. این شرکت مهم‌ترین تولیدکننده نانوکامپوزیت های پلاستیکی است. این پلاستیک‌ها ویژگی‌های ویژه‌ای از جمله ایجاد مانع بهتر برای جریان اکسیژن و دی‌اکسیدکربن دارد، که منجر به افزایش زمان نگهداری محصولات نانوکامپوزیت پلاستیک مقاوم می‌شود. همچنین این پلاستیک‌ها از پخش بو جلوگیری کرده، مانع جذب طعم یا ویتامین‌های موجود در غذا به وسیله بسته‌بندی می‌شوند. به طور کلی طراحی مولکولی این پلاستیک‌ها به‌گونه‌ای است که مقاومت محصولات را در برابر آتش و ثبات ساختار آنها را در برابر حرارت بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال این مواد در سبدهایی برای جوشاندن مواد غذایی و بسته‌بندی‌هایی برای استفاده در مایکروویو کاربرد دارد. نانوکامپوزیت‌های پلاستیکی در بسته‌بند‌ی های جدید مواد غذایی نیز قابل استفاده هستند .
از دیگر محصولات کلیدی، حسگرهای بویایی الکترونیکی (بینی الکترونیکی) و هم خانواده جدیدتر آنها حسگرهای چشایی الکترونیکی (زبان الکترونیکی) هستند. این وسایل از زبان و بینی انسان تقلید می‌کنند با این تفاوت که نسبت به طعم‌ها و بوهای ناچیز حساسیت بیشتری دارند.
بینی الکترونیکی آرایه‌ای از حسگرهای گازی در مقیاس نانو است و سطح بالای نانوذرات اجازه عبور بیشترین گاز ممکن از روی آنها را می‌دهد. این فناوری به همراه فناوری تشخیص الگویی، امکان ایجاد یک اثر انگشت دیجیتالی از هر بوی خاص را فراهم می‌کند. این محصولات در آزمایشگاه‌هایی از جمله NASA برای تشخیص مواد شیمیایی در حد ناچیز استفاده شده‌اند؛ اما در حال حاضر در صنایع غذایی جهت کنترل بهترین سطح تولید شده غذاها به‌کار می‌روند. این محصولات همچنین در جهت تشخیص آلاینده‌ها و تجزیه‌ کیفی و کلی‌ غذا مؤثر هستند.
در حال حاضر بعضی شرکت‌ها نوعی زبان الکترونیکی را به کار می‌برند که شامل آرایه‌ای از حسگرهای مایع (الکترودهای پوشش داده شده با پلیمرهای هادی) به همراه فناوری تشخیص الگویی است که قادر به تشخیص طعم‌های ویژه از هم می‌باشد. از کاربردهای مهم این زبان، آزمون چشایی نوشیدنی‌ها مانند آب میوه‌ها، شیر، قهوه، آب معدنی و نوشابه‌ها و همچنین توانایی چشیدن مواد شمیایی در حد PPT است و هزینه تولید آن در حدود 50 سنت می‌باشد. یقیناً این زبان نقش حیاتی خود را در مطالعات غذایی پیدا خواهد کرد. حسگر چشایی، در بسته‌بندی گوشت قادر به تشخیص اولین نشانه‌های فساد مواد غذایی بوده و با تغییر رنگ، فساد ماده غذایی را هشدار می‌دهد.
نوع دیگر فناوری حسگرها، نانوبارکدها هستند که به وسیله شرکت Nanoplex Technologies تولید شده‌اند. نانوبارکدها مدل مولکولی بارکدهای سنتی است و شامل نانوذرات فلزی می‌باشند که اثر انگشت شیمیایی قابل شناسایی و خاصی دارند و می‌توانند از طریق یک ماشین (احتمالاً یک لامپ UV یا میکروسکوپ نوری) تشخیص داده شوند. این نوع بارکدها می‌توانند برای حفاظت مارک و ارزیابی غذاهایی که در حالت عادی نمی‌شود بارکدهای سنتی را روی آنها چسباند، استفاده شود. آنها همچنین برای تشخیص پاتوژن‌ها در غذا مانند E. coli مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت تشخیص پاتوژن‌ها از دیگر اهداف اصلی فناوری‌نانو در صنایع غذایی است.
امروزه پژوهش هایی نیز روی نانو حسگرهای زیست‌شناسانه شده است. این حسگرها قادرند مقادیر اندک پاتوژن‌ها در غذا را تشخیص دهند. همچنین امکان استفاده از آنها در مراکز نگهداری و حمل و نقل غذا به منظور کنترل دقیق در مقیاس مولکولی وجود دارد. وی همچنین روی غذاهایی که ”عملکردی“ نامیده می‌شوند کار کرده و نقش مواد مغذی که موجب سلامت و مانع از بیماری‌ می‌شوند را کشف کرده است.
بسیاری از غذا‌ها به صورت ذاتی قادر به جلوگیری از بیماری‌ها هستند مثل چای سبز، هسته انگور و زنجبیل؛ اما مسئله این است که مصرف مستقیم این غذاها فایده‌ای برای بدن نداشته و بدن نیز به سختی آنها را جذب می‌کند؛ بنابراین به یک سیستم تحویل نیاز داریم که دسترسی زیستی آنها را افزایش دهد.
به خصوص برای جلوگیری از دیابت و چاقی این سؤال مطرح است که چطور می‌توان از غذاهایی مانند بستنی و شکلات‌های خوش طعم استفاده کرد به صورتی که موجب چاقی نشوند؟
در جواب باید گفت استفاده از مواد فیبری و کربوهیدرات‌ها به جای چربی می‌تواند به حل این مسئله کمک کند و برای دیابت نیز باید جایگزین‌های بهتری را برای شکر پیدا کرد.
موفقیت در زمینه ایجاد غذاهایی خوش طعم ولی حاوی مواد جایگزین چربی که با به‌کارگیری نانوذرات مانع از جذب و ذخیره‌سازی چربی و کالری به‌وسیله بدن می گردند، هدف نهایی را در غذا به ارمغان خواهد داشت.

برخی از کاربردهای نانو تکنو لوژی در بسته بندی صنعت غذا بسته بندی نانو بطور کلی بسته بندی های نانو مواد گوشتی را در برابر محیط ناسالم محافظت کند. اگر بسته بندی آسیب دیده باشد، به کیفیت مواد گوشتی لطمه وارد می شود.
بسته بندی مواد گوشتی چیست؟ بسته بندی های مواد گوشتی معمولا از انواع مختلف پلاستیک ها تشکیل می شوند. مواد گوشتی در یک بسته پلاستیکی مصنوعی غیرشفاف گذاشته می شود و روی آن یک بر چسب پلاستیکی نصب می شود. بسیاری از شرکت ها تکنیک هایی برای بسته بندی ابداع کرده اند که از اثرات میکروب ها بر محیط مواد جلوگیری می کند. این اثرات از طریق ذرات نقره ای بدست می آیند که در روی بسته پلاستیکی ایجاد می شود. این ذرات باعث جلوگیری زنده ماندن باکتری ها و قارچ ها می شوند. بدین طریق مواد گوشتی می تواند از نگهداری طولانی تری برخوردار باشد.
نقش نانوتکنولوژی در این رابطه چیست؟ ذرات نقره ای نامبرده در این رابطه بسیار کوچکتر از این هستند که در طبیعت وجود دارند. این ذرات معروف به ذرات نانو می باشند.
مزایا: با بکارگیری ذرات نانو سیستم بسته بندی این فرآیند را بطور کلی انجام می دهد. مدت نگهداری مواد گوشتی طولانی تر می شود .
معایب: کارشناسان هنوز در این مورد که آیا ذرات نقره ای (ذرات نانو) بسته بندی اثراتی را به مواد گوشتی بجا می گذارند یا خیر، اطلاعات کافی ندارند. در دفع بسته بندی این امکان وجود دارد که ذرات نانو احتمالا عواقب بدی را برای محیط زیست و سلامتی انسانها به همراه داشته باشد.
کاربرد نانو تکنولوژی در پوشش های مواد غذایی : بطور کلی می توان در خمیر نان مواد متعددی را به آن اضافه کرد. برای مثال اضافه کردن ویتامین ب و یا اسید چرب امگا-3. لازم به ذکر است که اسید های چرب امگا 3 به صورت کپسول هایی با فن آوری نانو تونلید می شوند.
کارشناسان هنوز در مورد اثرات این نوع کپسول ها که از طریق نانوتکنولوژی بدست می آید بر سلامتی انسان اطلاعات کافی ندارند.
. اسید چرب امگا-3 چیست؟ این مواد که همچنین به عنوان ویتامین اف معروف است برای جسم انسان اثر حفاظت کننده و شفا کننده دارد. برای جلوگیری از زخم های روده و ریه ها و برای تکامل جسمی کودکان مهم می باشد. کمبود چربی اومگا-3 را می توان از طریق استفاده از روغن های گیاهی و حیوانی بر طرف کرد. ماهی های چربی مثل ماهی آزاد یا ساردین بیشترین منبع اسید چربی اومگا-3 را دارا می باشند.
اسید چربی اومگا-3 در کجا مصرف می شوند ؟ هم اکنون قرص های روغن ماهی وجود دارند که با آنها کمبود را می توان جبران کرد.
تکنیک نانو : در این رابطه روشی ابداع شد که با آن روغن ماهی در کپسول های تولیدی نانوتکنولوژی ساخته می شوند. این کپسول های خیلی ریز به خمیر نان اضافه می شوند. پوسته محافظتی کپسول ها در هنگام هضم در روده حل شده و مواد کپسول را وارد روده می کنند.
نقش نانوتکنولوژی در این رابطه چیست؟ پوسته محافظتی را در برابر رطوبت و هوا ایجاد می کند و بدین طریق زمان نگهداری انقضاء را طولانی تر می کند.
کاربرد نانو تکنولو ژی برای پوشش های میوه.
کارشناسان هنوز اثرات این پوسته روی گوجه ها را که از طریق نانوتکنولوژی بدست آمده بر سلامتی انسان و محیط زیست به طور کامل بررسی نکرده اند.
گوجه های نانو: معمولا زمان انقضا مواد غذایی مشخص می کند که چه مدت یک مواد غذایی بدون اینکه باز شود، قابل انبار می باشد. مواد غذایی تازه مانند سبزی و میوه بطور کلی تاریخ انقضا ندارد. اما مشکل ظاهری آنها، حالت آنها، بو و مزه آنها به مصرف کننده نشان می دهد آیا این نوع مواد، قابل مصرف هستند یا خیر.
به چه طریق می توان زمان انقضا/نگهداری را طولانی کرد؟ گیاهان زیادی مانند سبزیجات و میوه جات مانند گوجه در حالت هنوز کاملا نرسیده برداشت می شوند. چون هنوز بافت گوجه برداشت شده سفت می باشد این امکان را ایجاد می کند که برداشت از طریق دستگاه های ماشینی انجام گردد و نیز باعث انبار کردن و حمل و نقل طولانی شود این گوجه می تواند دیرتر برداشت شود و بهتر برسد.
آب میوه های نانو: بطور کلی آب میوه ها با مواد متعددی مانند ویتامین ث و بتا کاروتین غنی می شوند.
بتا کاروتن چیست؟ بتاکاروتن ماده ای است که مرحله قبل از ویتامین آ را تشکیل می دهد. طبیعتا این مواد خصوصا در میوه جات و سبزیجات مانند اسفناج، گوجه، هویج و گل کلم یافت می شوند. ویتامین آ روی پوست، موها و چشمان اثرات مثبت می گذارد و نیز بر رشد، تکامل استخوان و تولید مثل.
بتا کاروتن در کجا کاربرد دارد؟ در آب میوه، بتاکاروتن به عنوان مواد رنگ افزا و به عنوان ویتامین های اضافه کاربرد دارند.
تکنولوژی نانو: با نانو تکنولوژی امروزه امکان آن است که بتا کاروتن به مقدار واحدهای خیلی کم منشعب شوند. این امر باعث می شود که به آسانی بتا کاروتن را با آب میوه مخلوط کرد.
نقش نانوتکنولوژی در این رابطه چیست؟ در این رابطه بتا کاروتن در کپسول قرار می گیرد و این امکان را بوجود می اورد تا در آب حل شود.
مزایا: بتاکاروتن در آب بهتر حل می شود، جذب بهتر بتاکاروتن در جسم انسان، طولانی شدن نگهداری آب میوه ها.
معایب: کارشناسان هنوز در مورد تاثیرات ذرات نانو بر سلامتی انسانها اطلاعات کافی کسب نکرده اند.


+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:10  توسط شیرین  | 

کاربرد نانو تکنولوژی درکشاورزی و صنایع غذایی

موضوع اصلی نانو تکنولوژی مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود 1 تا 100 نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می دهند.


کاربرد نانو تکنولوژی درکشاورزی و صنایع غذایی

 
موضوع اصلی نانو تکنولوژی مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود 1 تا 100 نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانوفناوری می‌تواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد نانو تکنولوژی از دیدگاه صنایع غذایی نانو تكنولوژی یك افق عمیق علمی با قدرت بالا در تولید محصولات و روش های جدید فرآوری است. مفاهیم نانو تكنولوژی چهارجوبی منطقی را برای توسعه درك واكنش ها و رفتار خود آرایی اجزای غذایی در مقیاس كوچك ایجاد می كند این موضوع در ساختمان ، رئولوژی و خصوصیات زیست فعالی مواد غذایی در مقیاس بزرگ اثر دارد. پیشرفت در فرایندهای تولید نانو ساختارها و نانو مواد با خصوصیات فرمولی مناسب احتمال تولید نانو ذرات پایدار با قابلیت كاربرد در صنایع غذا و صنایع وابسته را فراهم می سازد. نانو تكنولوژی در ارتباط با نگهداری و مخصوصا بسته بندی مواد غذایی كاربرد زیادی دارد و در برخی از موارد دستاوردهای نانو در عمل بكار گرفته شده است. کاربردهای فناوری نانو در کشاورزی
فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است. علوم کشاورزی نیز از این قاعده جدا نیستند. تا به حال کاربردهای متعددی از فناوری نانو در کشاورزی، صنایع غذایی و علوم دامی مطرح شده است.
رابطه میان فناوری نانو وعلوم کشاورزی در زمینه های زیر قابل بررسی است:
- نیاز به امنیت در کشاورزی و سیستم های تغذیه ای
- ایجاد سیستم های هوشمند برای پیشگیری و درمان بیماریهای گیاهی
- خلق وسایل جدید برای پیشرفت در تحقیقات بیولوژی و سلولی
- بازیافت ضایعات حاصل از محصولات کشاورزی

از بین تدابیر موجود در مدیریت آفات کشاورزی استفاده از آفت کش ها و سموم سریعترین و ارزان ترین روش برای واکنش به یک وضیت اضطراری است.

روش های کنترل زیستی در حال حاضر بسیار هزینه بر هستند. در این روش ها کنترل آفت از طریق یکی از دشمنان طبیعی آن آفت صورت می گیرد. امروزه مصرف بی رویه آفت کش ها مشکلات زیادی را ایجاد کرده اند. این مشکلات شامل اثرات سوء بر سلامت انسان ( ایجاد مسمومیت های حاد یا بیماری های مزمن )، تاثیر این مواد بر حشرات گرده افشان و حیوانات اهلی مزارع و همچنین ورود این مواد به آب و خاک و تاثیر مستقیم و غیر مستقیم آن در این نظام های زیستی می باشد.


مصرف بی رویه آفت کش ها محصولات کشاورزی را نیز به منبع ذخیره سم تبدیل می کند.

مهمترین سوال در زمینه استفاده از آفت کش ها این است که: چقدر از این سموم استفاده کنیم؟

استفاده از داروهای (سموم) هوشمند در ابعاد نانو می تواند راه حل مناسبی باشد. این داروها که قابلیت حرکت در گیاه را دارند در بسته هایی که حاوی نشانی خاصی هستند قرار میگیرند. برچسب نشانی یک کد مولکولی است که بر روی بسته نصب شده و به بسته اجازه میدهد که به بخشی از گیاه که مورد حمله عامل بیماری یا آفت قرار گرفته تحویل داده شود. این ناقلین در ابعاد نانو همچنین دارای خود تنظیمی نیز می باشند به این معنی که دارو فقط به میزان لازم به بافت گیاهی تحویل داده می شود.
دقت در ردیابی بافت هدف و میزان اندک اما موثر دارو باعث می شود استفاده از سموم در کشاورزی به حداقل برسد.
همه ما میدانیم که پیشگیری بر درمان مقدم است. بیماری های گیاهی نیز از روی علائمی مانند تغییر رنگ یا تغییر شکل اندام ها شناسایی می شوند ولی مسئله اینجاست که این علائم مدتها پس از ورود عامل بیماری به بافت گیاه بروز پیدا می کنند به همین خاطر با سریعترین اقدام ها برای جلوگیری از شیوع بیماری باز هم مقداری از محصول از بین می رود. در نتیجه نیاز به ابزاری که به کمک آن بتوان در همان مراحل ابتدایی ورود عامل بیماری، آن را کنترل و مهار کرد بسیار ضروری به نظر میرسد.
نانو حسگرهای زیستی ابزارهایی هستند که که از تلفیق ابزارهای شیمیایی، فیزیکی و زیستی بدست آمده اند.

این حسگرها شامل ترکیبات زیستی مانند یک سلول، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و قادرند که تغییرات ایجاد شده در مولکول های اطراف خود را گزارش دهند. این گزارش ها توسط سیگنالهایی که مبدل انرژی به تناسب با مقدار آلودگی تولید میکند دریافت می شوند. بنابراین اگر تجمع زیادی از عامل بیماری در اطراف این حسگرها وجود داشته باشد سیگنال های قوی فرستاده می شوند. ارزیابی حضور آلاینده ها در محیط توسط حسگرها در چند دقیقه میسر است اما با استفاده از روش های رایج حداقل 48 ساعت زمان برای تشخیص نیاز است.
استفاده از نانوحسگرهای زیستی در بسته های غذایی نیز کاربرد که در صورت شروع فساد مواد غذایی می توانند هشدار دهنده باشند.

از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد پلاستیک های جدید در صنعت بسته بندی مواد غذایی است. در تولید این پلاستیک ها از فناوری نانو ذرات استفاده شده است. اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و همچنین تغییر رنگ آنها میشود. در این پلاستیک جدید نانوذرات به صورت زیگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می شوند.
به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی کند طولانی می شود. به همین خاطر مواد غذایی در این بسته ها تازگی خود را بیشتر حفظ می کنند.

با طولانی کردن مسیر حرکت مولکولهای اکسیژن، مواد غذایی دیرتر فاسد می شوند.

فناوری نانو با استفاده از فرایندهای طبیعی زیستی، شیمیایی و فیزیکی در بازیافت مواد باقیمانده از محصولات کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی و یا مواد شیمیایی صنعتی نیز نقش دارد. به طور مثال از زمان برداشت پنبه تا تولید پارچه بیش از 25% الیاف به ضایعات تبدیل می شوند. در دانشگاه کرنل در آمریکا روشی تحت عنوان «ریسندگی الکتریکی» ابداع شده که با استفاده از این روش از ضایعات پنبه محصولاتی مانند کلافهای پنبه و نخ البته با کیفیت پایین تر تولید میکنند. دانشمندان علوم پلیمر از این روش برای تولید نانو فیبرها از سلولز که90%الیاف پنبه را تشکیل می دهد استفاده کرده اند و الیافی کمتر از 100 نانومتر تولید کرده اند که 1000 بار کوچکتر از الیاف فعلی است.

یکی از کاربردهایی که برای این الیاف ریز سلولزی بیان شده جذب آفت کش ها و کودهای شیمیایی از محیط برای جلوگیری از ورود آنها به اکوسیستم و رها کردن مجدد این مواد در محیط در مواقع مورد نیاز است.


+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:9  توسط شیرین  | 

روش های منتخب سمپاشی درختان و مزارع

به طور کلی می توان جاندارانی را که به گیاهان خسارت وارد می سازند، به ۳ گروه علفهای هرز، عوامل مولد بیماری و آفات تقسیم نمود.

حشره کشها بیشتر از طریق هوا، آب و خاک وارد محیط زیست می شوند. حشره کشها با ذرات ریز سمپاشی یا تبخیر از خاک یا آب وارد اتمسفر می شوند. در طول سمپاشی فقط مقدار کمی از حشره کش روی محصول پاشیده می شود و بقیه یا روی زمین می ریزد یا با جریان هوا وارد اتمسفر می شود. تراکم آلودگی هوایی در اطراف کارخانه های حشره کش سازی و مکانهایی که در آنها سمپاشی های پی در پی انجام می گیرد بسیار بالاست. آب با حشره کشهایی که هزاران کیلومتر دور از محل سمپاشی یا گردپاشی هستند آلوده می شود. برای مثال: آلودگی آب باران تازه با حشره کشها در نقاط مرتفع هیمالیا مشاهده شده است و یا در «میدلند» انگلستان وجود حشره کش در تجزیه آب باران حتی قبل از تماس با زمین مشاهده شده است و همینطور برف اقیانوس منجمد شمالی هم با آفت کشها آلوده شده بود. خاک ذخیره کننده بقایای حشره کشها است.
حشره کشها
فعالیت میکروبی میکروارگانیزمهای خاکی را تحت تأثیر قرار می دهند و به کنه های شکاری، صدپاها یا هزارپاها و سوسکها و ... زیان می رسانند.
 
میزان تجمع حشره کشها در سیستمهای بیولوژیکی از طریق آب، بیشتر از راههای هوایی و زمینی است و این به دلیل خاصیت شیمیایی حشره کش است که در چربیها حلالیت بیشتری نسبت به آب دارد. آب حرکت حشره کش را تسهیل می کند و سپس مواد آلی چربی حاوی اجزا را گرفته و در آب به صورت معلق باقی می گذارد. از این مرحله حشره کش وارد زنجیره غذایی شده و در موجودات زنده انباشته می شود. استفاده مکرر حشره کشها روی محصولات سبزی ها و میوه ها بقایایی می گذارد که به عنوان سم علیه انسان آرام و پیوسته عمل می کنند.
 
در بسیاری موارد مبارزه شیمیایی بی مورد است و یا به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست وانگهی مصرف سم عوارض آلوده سازی و بروز عواقب نامطلوب در محیط زیست را به ارمغان می آورد. حتی المقدور از سمومی استفاده کنیم که بتوان در مواقع خاصی از شبانه روز یا مرحله ای از رشد گیاه به کار برد و یا این که در مقدار مصرف تغییر داده و آن را برای بعضی از حشرات و عوامل مفید، کم خطر کنیم. به تجربه ثابت شده است که چنان که موقع مناسب مصرف مواد آفت کش به دقت مشخص شود، کاربرد آن آسان می شود. کارخانجات سموم به دلایل اقتصادی غلظت مصرفی سم را حد بالاترین توصیه می کنند. با انجام پیش تست می توان غلظت مؤثر را از روی هر آفتی در هر منطقه مشخص کرد. در بعضی جاها غلظت توصیه شده را تقلیل
می دهند.اگر موقع سمپاشی از پراکنش ذرات سم و ریختن آنها روی زمین به شدت پرهیز شود هم در میزان مصرف سم صرفه جویی می شود و هم از آلودگی محیط جلوگیری می کند. موقع سمپاشی و حتی موقع آماده سازی محلول سمی باید از دستکش، لباس کار مخصوص، ماسک و عینک محافظ استفاده شود. موقع کار چیزی خورده و یا نوشیده نشود و حتی از کشیدن سیگار نیز پرهیز گردد. سموم باید در جای مناسب قفل شده نگهداری شوند، دور از دسترس بچه ها بوده و باید دارای برچسب و علائم هشداردهنده حاکی از خطرناک بودن سم باشند. ظروف محتوی سم پس از مصرف باید معدوم گردد که مورد استفاده ناآگاهان قرار نگیرد. ظروف مربوط به سمپاشی و ماشینهای سمپاش را نباید در رودخانه ها، حوضها و استخرها شستشو داد. باید از هرگونه تماس حشره کش با پوست بدن جلوگیری شود. همچنین از استنشاق بخار و گرد سم بویژه موقع مصرف آنها در انبارها وگلخانه ها، باغات، مزارع اجتناب شود. شستشوی دست و صورت با صابون و ترجیحاً زیر دوش یا حمام پس از هر بار سمپاشی توصیه می شود. باید بلافاصله پس از اجرای سمپاشی، لباسها را تعویض نموده و آنها را شست. موقع آماده سازی و مخلوط کردن سموم سعی شود که مواد خالص روی پوست نریزد و یا قطرات آن وارد هان، بینی و چشم نشود، در صورتی که این اتفاق افتاد باید با آب فراوان ۱۵-۱۰ دقیقه شست وشو داده و به پزشک مراجعه کرد. نباید به مواد سمپاشی شده تا ۵ روز پس از سمپاشی دست زد، در صورت نیاز از دستکش پنبه ای باید استفاده کرد.
 
با بروزعلائم گلو درد، حالت تهوع، درد مفاصل، عصبانیت، ترشحات زیاد آب دهان، تار شدن چشم ها، سردرد، لرزش پلک، اسهال، کاهش فشار خون، لرزشهای خفیف و یرقان که از نشانه های مسمومیت است ، بایدفوراً به پزشک مراجعه شود و حتماً نوع سم به پزشک گفته شود. در صورت مسمومیت گوارشی باید به بیمار آب زیادی خوراند. در صورتی که نوع ماده سمی دارای نفت، بنزین و روغنهای سنگین نباشد بیمار را می بایست وادار به استفراغ نمود. تا رسیدن پزشک از بیمار در جای گرم نگهداری شود.

+ نوشته شده در  شنبه 13 اسفند1390ساعت 12:4  توسط شیرین  | 

مطالب جدیدتر
مطالب قدیمی‌تر